《人類的足跡》對多國環境歷史的研究新穎而通俗易懂，該書運用了廣泛的主題來突顯地球漫長而多姿多彩的歷史。彭納連貫而有比較性地觀察了這個世界的過往。在本書中，他運用多學科方法，引用了地理學、氣象學、考古學、人類學及歷史學的最新研究成果。全書從舊石器時代開始到現代，每一章都包含一個主題，內容從農業和城市化的全球性影響，到製造業、消費品和工業化的全球性影響。在看待人類如何融入地球的歷史之中這個問題上，該書認為人類歷史和生態應該和諧發展，對世界歷史提出了全新的、人們迫切需要的闡述。
基本介紹
- 書名：人類的足跡:一部地球環境的歷史
- 作者：安東尼·N·彭納 (Anthony N. Penna)
- 類型：科學與自然
- 出版日期：2013年9月1日
- 語種：簡體中文
- 品牌：電子工業出版社
- 外文名：The Human Footprint: A Global Environmental History
- 譯者：張新
- 出版社：電子工業出版社
- 頁數：312頁
- 開本：16
基本介紹,內容簡介,作者簡介,圖書目錄,序言,名人推薦,
基本介紹
內容簡介
這本書將人類的歷史和自然環境的歷史編織成一個完整的、引人入勝的故事。作者綜合了地理學、氣象學、考古學、人類學及歷史學的最新研究成果，高密度的知識含量、深刻的洞察力和優美動人的敘述，這本書將帶給您久違的悅讀感。
作者簡介
安東尼·N·彭納（Anthony N. Penna）自1990年以來在卡耐基梅隆大學和東北大學教授北美及全球環境史課程。他撰寫了《自然的恩惠》及《過去和現在的環境觀點》（1999），還是《重建波士頓：城市及其周邊的環境史》一書的編輯之一。
圖書目錄
圖片目錄
致謝
引言
世界歷史的本質
世界環境史的本質
地球的歷史和人類起源
大規模人口遷徙和農業的興起
人口增長和城市的興起
城市以及製造業和工業的興起
世界貿易和嶄新的世界生態系統
礦物燃料和氣候變化
第一章發展變化中的地球
引言
地球起源：從炙熱的星球到冷卻了的星球
冰室星球∕溫室星球
板塊構造、超級大陸和氣候變化
暖化
冷卻
青藏高原的升高及其對全球氣候的影響
地中海的誕生、消亡和重生及其對北半球環境的影響
巴拿馬海峽對於全球氣候變化的影響
上新世中期、冰川和間冰川周期以及“現代”時期
第二章人類的進化
引言
氣候變化和進化
地中海閉合的另一種影響
人類的祖先
人類智慧的產生
將人類智慧轉化為行動
人類的遷徙和人口擴張
尼安德特人和智人
人類早期的飲食及其營養價值
廣譜革命——一場經濟變革
第三章覓食、種植以及食品生產
引言
早期農業以及不斷暖化的氣候
人類定居和養殖業的起源
早期農業聚居區
中國的早期農業
非洲的早期農業
中美洲的早期農業
歐洲的早期農業
製造業和工業時期的全球農業
綠色革命
第四章在地球上居住：人類的飲食、養殖業以及疾病
引言
現代人口布局
疾病在計算人口規模時的作用
遷徙和定居對全球人口增長的影響
營養在早期人口數量增長中的作用
牲畜養殖在傳染病傳播中的作用
營養、氣候變化和人口
是不是人口炸彈？
第五章世界的城市化進程
引言
城市意味著什麼？
早期城市化及其對環境的影響
古代的城市化
文字的起源
改造河流對於環境質量的影響
印度河谷的城市化
中國的早期城市
古代的中美洲城市
早期歐洲城市
第六章礦業、生產與製造業
引言
銅和青銅時代
古代採礦業對人類健康和環境的影響
羅馬社會的採礦活動
鐵器時代
中國和印度的鐵器生產
現代化之前鐵在歐洲的生產
美洲殖民地的製造業
第七章工業生產
引言
中國和印度的經濟
歐洲霸權和英國工業化
中國、日本和印度的經濟發展
控制水力
疾病、死亡和公眾健康效應
蒸汽的力量
發明和創新的作用
美國和英國的工業化比較
煤、鋼和鐵
工業轉型和全球汽車業
第八章貿易與消費
引言
全球貿易網
使消費者與生產者保持距離
物質商品
奢侈品演變為日用品
菸草
糖
咖啡和茶
增加咖啡種植帶來的環境影響
炫耀性消費
全球消費
新興市場的汽車和電子產品
第九章礦物燃料、風能、水能、核能和太陽能
引言
原始技術時期：水車和風車
舊技術時代：煤所產生的能量
新技術時代：從石油中獲得能量
開發中國家對能源的需求
天然氣：新技術時代的能量解決方案
核能：新技術時代的另一個解決方案
可再生的風能、太陽能：原始技術時代的回歸
第十章變暖的氣候
引言
瑪雅文明的興衰
中世紀暖期（—）和小冰期（—）
全球氣候目前的狀況
太陽能的作用
大西洋循環能量交換的作用
礦物燃料排放的作用
我們能做什麼？
後記
注釋
譯後記
致謝
引言
世界歷史的本質
世界環境史的本質
地球的歷史和人類起源
大規模人口遷徙和農業的興起
人口增長和城市的興起
城市以及製造業和工業的興起
世界貿易和嶄新的世界生態系統
礦物燃料和氣候變化
第一章發展變化中的地球
引言
地球起源：從炙熱的星球到冷卻了的星球
冰室星球∕溫室星球
板塊構造、超級大陸和氣候變化
暖化
冷卻
青藏高原的升高及其對全球氣候的影響
地中海的誕生、消亡和重生及其對北半球環境的影響
巴拿馬海峽對於全球氣候變化的影響
上新世中期、冰川和間冰川周期以及“現代”時期
第二章人類的進化
引言
氣候變化和進化
地中海閉合的另一種影響
人類的祖先
人類智慧的產生
將人類智慧轉化為行動
人類的遷徙和人口擴張
尼安德特人和智人
人類早期的飲食及其營養價值
廣譜革命——一場經濟變革
第三章覓食、種植以及食品生產
引言
早期農業以及不斷暖化的氣候
人類定居和養殖業的起源
早期農業聚居區
中國的早期農業
非洲的早期農業
中美洲的早期農業
歐洲的早期農業
製造業和工業時期的全球農業
綠色革命
第四章在地球上居住：人類的飲食、養殖業以及疾病
引言
現代人口布局
疾病在計算人口規模時的作用
遷徙和定居對全球人口增長的影響
營養在早期人口數量增長中的作用
牲畜養殖在傳染病傳播中的作用
營養、氣候變化和人口
是不是人口炸彈？
第五章世界的城市化進程
引言
城市意味著什麼？
早期城市化及其對環境的影響
古代的城市化
文字的起源
改造河流對於環境質量的影響
印度河谷的城市化
中國的早期城市
古代的中美洲城市
早期歐洲城市
第六章礦業、生產與製造業
引言
銅和青銅時代
古代採礦業對人類健康和環境的影響
羅馬社會的採礦活動
鐵器時代
中國和印度的鐵器生產
現代化之前鐵在歐洲的生產
美洲殖民地的製造業
第七章工業生產
引言
中國和印度的經濟
歐洲霸權和英國工業化
中國、日本和印度的經濟發展
控制水力
疾病、死亡和公眾健康效應
蒸汽的力量
發明和創新的作用
美國和英國的工業化比較
煤、鋼和鐵
工業轉型和全球汽車業
第八章貿易與消費
引言
全球貿易網
使消費者與生產者保持距離
物質商品
奢侈品演變為日用品
菸草
糖
咖啡和茶
增加咖啡種植帶來的環境影響
炫耀性消費
全球消費
新興市場的汽車和電子產品
第九章礦物燃料、風能、水能、核能和太陽能
引言
原始技術時期：水車和風車
舊技術時代：煤所產生的能量
新技術時代：從石油中獲得能量
開發中國家對能源的需求
天然氣：新技術時代的能量解決方案
核能：新技術時代的另一個解決方案
可再生的風能、太陽能：原始技術時代的回歸
第十章變暖的氣候
引言
瑪雅文明的興衰
中世紀暖期（—）和小冰期（—）
全球氣候目前的狀況
太陽能的作用
大西洋循環能量交換的作用
礦物燃料排放的作用
我們能做什麼？
後記
注釋
譯後記
序言
引 言
世界歷史的本質
專家們試圖跨越地區和國家的界限進行研究，激起了世界史領域日益高漲的研究興趣。通過將各個國家的過往經歷融入到世界歷史之中，我們深入到歷史的片段之中，將它們融合成一個連貫的有意義的整體。這裡潛藏著一個對於歷史學家來說巨大的學術挑戰，即“跨越國家的界限來研究人口遷徙、經濟波動、氣候變化以及技術轉移的力量”。1 這仍然是一個充滿活力而又富有爭議的主題，不僅僅是因為該主題打破了歐洲和美國曆時200年來在國家敘述上的壟斷，打破了使世界上的其他國家從屬於歐美範疇的趨勢；還因為歷史學家的專業領域中沒有對於這個領域世界史的學術架構。由於極為成功的學習方法隨著時代變遷而變化，民族國家仍然是分析個人、本地和區域組織經歷的首要媒介。對於世界史學家來說，“探索那些有助於在更大的適宜背景之下定位歷史發展的關聯、比較和系統”2將越來越成為他們的主旋律。
專注於垂直趨勢的微觀歷史研究占據了大多數美國和歐洲大學的研究日程。這一特定研究持續的重要性仍舊不會改變。但是世界史中的新進展支持了歷史學家所描述的水平一體的巨觀歷史，即解釋和描述互相關聯的歷史現象。3在探索國家和民族的歷史中省視自身以描述其中的變化。致力於研究區域間的關聯和交流而環視外部世界，會較少將重點置於個人和國家之上。因為歷史學家在描述歷史事件中要應對這些變化，他們就試圖弱化歐洲的中心地位，儘管歐洲從工業革命開始直到第二次世界大戰以來都處於世界事務的支配地位。
通過弱化歐洲的地位，世界其他地區成了工業革命之前1000年更清晰的研究重點。煤炭革命釋放了來自動植物化石遺體中的能量，改變了19世紀全球的物質能源文化並且成了一個分界點，將世界分成了現代世界和現代之前的世界。此外，世界歷史包含了更為悠久和深厚的歷史內容。這個歷史內容並不局限於猶太–基督教歷史框架之中，這段歷史時期中的人類的化石遺體使考古學家、古人類學家以及基因學家洞察早期人類的生理髮展。他們的飲食結構、健康程度以及對於疾病的脆弱性，還有他們捕獵其他動物為食的生活方式，都打開了探究人類悠久歷史的視窗。4
世界環境史的本質
這本書中的世界環境史並不是全面探究人類歷史，即側重於文明、國家、個人事跡或歷史事件的人類歷史。很多已有的世界歷史研究已完成了這項重要的任務。這本書側重探究人類歷史中的巨大變化以及人類歷史和自然史之間的關係，並將研究重點放在人類世界和自然界之間的相互關係上。用J·R·麥克內爾的話來說，就是這本書“關注生物和物質環境的變化以及這些變化如何影響了人類社會。”5這本書通過重新系統地闡述先前有關區域和國家歷史的知識體系，並使這些歷史內容整合成相互關聯的知識體系，來直面上述問題。
此外，一些重新做出的闡述跨越了學科界限，利用了地質學家、氣候學家、生物進化學家、考古學家、古人類學家、人口統計學家、經濟學家以及社會科學的新的研究發現。他們在研究地球的歷史、進化、農業生產力、城市規劃、製造業、工業、商業以及能源的使用時獲得了上述發現。各個領域的專家都致力於理解曾經存在過的世界以及現在真實世界所發生的變化，這並非毫無科學依據的憑空想像。每一種學科都有自己的視角，包含一種獨特的理論結構和驗證過程。實質上，專家學者們可以從傳統的學科視角研究同一個主題，但是在研究同一個“真實世界”時進入不同的研究境地。這本書就用其獨特的方法綜合介紹了全球範圍內的巨大變化和演變，對從地球和人類起源到現代消費模式以及能源使用進行了綜述。這本書努力整合多學科，並整合地方間、區域間、全國和跨國間歷史進行綜合分析，理清生態環境對這些全球性變革的作用。
地球的歷史和人類起源
因為人類的歷史是假定全球生態系統能夠承載生命並使生命延續，這就忽視了地球的起源及其在上億年中的發展。本書沒有為地球歷史留下很大的想像空間，而是開篇審視我們所在的這個星球的進化史，進化史創造了包括人類在內的所有生命形式，並使其繁衍。這個星球有著劇烈的地殼運動，有著間斷性的波動，變成了一個複雜的大陸集合。許多科學家認為，自然界的變化為進化提供了條件。作為世界歷史學家的弗萊德·斯派爾指出：“板塊構造可能在推動生物進化（包括人類進化）方面起到了主導作用。地球陸地物質的位置不斷變化導致了洋流的變化，這種變化也影響了全球氣候。我旨在舉例說明生態和氣候體系在影響人類進化方面的主導作用。”6
儘管人類基因學以及進化生物學正在快速改變各個學科，基因學和進化生物學描繪基因和生物結構的能力也使我們深入了解了人類的進化歷程。在應對150萬年前的生態和氣候變化時，東非直立人發展了一整套和現代人類相差無幾的身體組織結構。增加了的腦容量，更扁平的臉和下巴，有斜度的骨盆利於直立行走以及更長的四肢使東非直立人有別於其他智人祖先。7伴隨著生理變化的是文化變化。古人類學家認為人們所知的直立人和早期直立猿人這樣的物種幾乎是同類。我們了解了人類和地球的共同進化過程，這更使我們致力於以生態互相依賴性為基礎來闡述歷史。
大規模人口遷徙和農業的興起
100多萬年前，不斷變涼的氣候條件改變了古人類的聚居地並促使他們從東非遷徙到了歐亞大陸。成百上千年的間隔分隔了這些人，另一隊移民紛至沓來，其中包括距今10萬年前離開非洲的現代智人。不斷變暖的氣候和下降的冰層，冰河時代大型動物群棲息地的消失，以及狩獵採集者的極度掠食，可能導致了營養環節方面的困境。
在距今10000 ~ 8000年前，世界上的很多地區都獨立發明了農業，這可能是為了應付不斷惡化的營養短缺。二氧化碳水平不斷升高以及冰河時代冰層的不斷下降，有利於早期農民選擇種植生命力更強的植物。佛萊德·斯派爾認為：“氣候變化是促成農業體系出現的全球因素中的首要因素。”8從生態角度上看，人類和動物相互依存，人類還依賴數量較少的種植作物為食。
從漁獵採集轉變到農耕方式，可以被描述為一種演變，一種智人應對無法掌控的生態變化的演變。然而，這些早期耕作者所付出的代價不可低估。數千年來，農業都要求勞作者及其牲畜的勞動密集型投入。這些早期智人身材變矮，壽命縮短，這表明他們淒涼的生存狀況。
然而，艱難困苦導致了創新和發明。人們有選擇地種植植物、飼養動物以及製造工具，提高了生產力，這使人們大規模定居並建立村莊。許多村莊成為城市，擁有複雜的社會、經濟和管理制度。充沛的食物供給使其他人可以發展技能。而技能增加了他們的流動性，這也增加了技術工具的使用量和金錢交易量。隨著擁有工匠的城市興起，許多城市成為發展中心，並過渡到了農耕文明。
早期歐亞大陸的農民和他們的家畜成功遷徙，這在先前孤立封閉的人類居住聚居區傳播了疾病，這是因為家畜飼養使人類和動物、尤其動物身上的微生物近距離接觸，並使人類成為病原攜帶者。儘管食物產量有所增加，人口爆炸直到20世紀才出現。在全世界範圍內死亡率下降而出生率並沒有上升導致全球人口急劇增長。急劇增長發生，是因為人們“突然像兔子一樣繁殖，而不像蒼蠅一樣死亡”。9
早期農業社會成為人口增長、手工業生產和工業化的先決條件。人類學家阿爾夫·霍恩伯格（Alf Hornborg）指出：“為了農業生產，改善土地是所有大洲在前工業化社會中資本積累的主要方式，同時也是人類數千年來改善自然環境最為實在的方式之一。”10正如這本書中指出的，人口增長以及城市的優勢地位成為人類社會過渡到農業社會的顯著結果。
人口增長和城市的興起
數百萬年以來，人類的數量增長微乎其微。某一理論提出距今74000年前蘇門答臘的托巴火山噴發是過去260萬年前最大的一次噴發，導致全球變冷，致使數千早期智人死亡。這一人口銳減的證明被寫入了我們的DNA之中。11儘管在過去5萬年之中，數萬億人出生，人類歷史上人口增長仍然緩慢，直到19世紀工業革命時還沒有達到7.5億。12
在古代，城市成為安全、保護、管理和派發食物以及提供服務的地理性中心。從這些責任義務上講，城邦和農業文明得以產生，人口密度在一些城市中心達到了19世紀的水平。早期的蘇美爾人城市——烏魯克擁有每平方英畝60人的人口密度，距今5300年前人口達到了2萬～3萬人。這和19世紀的法國巴黎的人口密度相當。13
一旦城市突破古代和中世紀人為設定的壁壘，水平性低密度增長和垂直性高密度增長因為真實可見的資源而此消彼長。例如，在中國和日本，大量人口增長發生在公元1750年後的農村地區，而歐洲的人口增長主要發生在1750—1850年定居地或人口稠密的地區。隨著人類的生態腳步進一步擴展和深化，人口增長和城市化進程對生態系統構成相當大的壓力，其中包括林地、淡水和野生動物。
在現代世界中，這些歷史性變化和低密度生活方式的擴展導致消耗更多能源，排放大量的溫室氣體。居住在市郊的人比那些居住在距離市中心5英里範圍內的人多購買85%的汽油。這種不平衡致使每年每輛車排放出大約6噸二氧化碳。14想像一下，城市就是“巨大的碳減排機器”，其中的“步行道像性感的混血兒”，城市中的汽車可以保留15年，而縱橫交錯的街道有100多年的歷史，這會成為已開發國家城市復興的樣板，也是開發中國家不斷城市化的典範。15
城市以及製造業和工業的興起
人口增長和城市化進程可以追溯到製造業和工業的發展。這兩項變革和發展在這本書里均有所闡述。製造業和工業化進程有著漫長的演變歷史，其中穿插著改變生產方式的發明創造。然而，其核心是加強火的使用，這是100多萬年前的遠古東非直立人的發現。由於手工藝和有技術含量的貿易成為古代城市中有活力的職業種類，小規模的手工製造使用了開放式的坑式爐和熔爐。這樣的使用方式在橫跨歐亞地區以及從地中海到印度和中國地區的城市手工作坊和許多高度分散的鄉村家庭式作坊中蓬勃發展。
直到18世紀和19世紀生產方式從手工作坊過渡到工廠，世界經濟集中到了多中心經濟體之間的互相影響上。亞洲的手工作坊主要集中在印度和中國，這些作坊向其全球貿易夥伴提供了超過80%的消費品，其中包括印染棉布、生絲和瓷器。來自亞洲的香料，特別是胡椒粉成了歐亞大陸地區原來味道寡淡的菜餚的調味劑。當歐洲突破有機能源供應量銳減帶來的瓶頸時，上述活動潮流和相互影響發生了改變。煤炭革命，通過燃燒化石礦物並將水轉化為蒸汽汲取無機能源，提高了生產力。蒸汽機提高了經濟效率，將現代世界和前現代世界分割開來。正如歷史學家哈羅德·李福塞（Harold Livesay）所寫到的：“物質世界的可能性在1780—1880年被極大地改變了。以往歷史均未見證如此巨大的改變。”16
工業化使工廠替代了手工作坊，使貨幣資本主義替代了商品交換，使動力織布機代替了手工織布機，使大規模生產代替了手工製造。在許多工業企業中蒸汽渦輪機取代了蒸汽發動機。發明、投資和創新等同於創造財富，而勞苦大眾們湧入城市尋求更好的生活。隨著階級間的差距越來越大，財富集中在大企業家和製造業主手中，貧困變得普遍起來。
隨著工業城市在19世紀經歷了爆炸式的人口增長而危及自古以來的城市基礎設施，經濟財富的創造帶來了沉重的環境代價。震耳欲聾的噪聲，腐爛的家畜屍體發出令人窒息的氣味，被屠宰的豬和牛血淋淋的遺骸散落在下水道和小溝渠之中，還有糞坑中、地下室和廁所中充溢著人類的排泄物，都時時提醒人們城市在衰敗。
在很長一段時間中，這些工業城市都在創造財富，成了進步的領頭羊。窮人依然貧窮，收入依然不平等分配。但是和農村地區相比，壽命延長可能是居住在現代20世紀城市的人們的特點。由於工業化城市帶動了生產資料（如鋼鐵、機車和貨車、紡織工業品）的生產，這些城市也成為了擴展消費產品的載體。
世界貿易和嶄新的世界生態系統
和製造業以及工業相似的情況是，消費品為500年來的產品創新、市場拓展以及產品更替開闢了廣闊的途徑。然而和工業生產不同的是，消費品中的商業模式起源於18世紀，橫跨歐亞大陸，廣泛存在於印度洋的貿易夥伴之中並綿延了數個世紀。消費品的歷史，伴隨著從奢侈品轉型到廣大消費者購買的商品，給讀者提供了從歷史視角解讀現代世界大規模消費行為及其對生態環境的影響。在本書中展示的消費品歷史是農業、人口變化和城市化中全球環境變化合情合理的結果。
國際交易市場及其對全球能源、人口和貨物流向的影響變得史無前例。糖產量增加以及價格下跌直接和奴隸勞動力相關。將西非奴隸輸入到美洲在甘蔗種植園中勞作不僅改變了西方世界糖的消費方式，而且數世紀以來將人類關係變成了支配與從屬關係。17太陽提供了能將種子培育成甘蔗和茶葉的能量，而搭載著貿易之風的商船將奴隸從西非運送到西印度群島和巴西，燒煤的火車將茶葉和糖類帶給了消費者們。18 J·R·麥克內爾揭示了生態相互依賴性如何塑造美洲熱帶地區的地緣政治史。當奴隸們在17世紀抵達美洲種植糖類作物時，隨著他們到來的販奴船也帶來了埃及伊蚊，一種黃熱病的傳播媒介。許多西非人獲得了免疫性，而來自溫帶氣候下的歐洲人則沒有這樣的免疫能力。美洲熱帶地區已被改變的種植地貌成了埃及伊蚊繁殖的溫床。法國和英國軍隊在加勒比海試圖擊敗西班牙人時，由於黃熱病的爆發蒙受了慘重的損失。19
礦物燃料和氣候變化
能源是個無處不在的範疇，讀者可以在本書通篇發現它的蹤跡。雖然燃燒煤將人類從現代社會以前使用有機能源（木頭、生物能量、動物糞便）的束縛中解放了出來。煤的使用排放出碳、硫和氮的氧化物，使空氣品質下降，使大氣以驚人的速度變暖，環境退化和破壞的漫長曆程開始了。在歷經數個世紀對風速和自然水流的控制利用之後，人類轉而燃燒煤加速了工業化的進程。這些能量，輔以人類勞動力，推動了紡織廠的紡織機、木材廠的鋸機和車床，以及鋼鐵廠的破碎機、切割機和研磨機。和火電廠相比，所有這些能量來源及其工業產出都對土地和水源構成了較輕的污染。
比木頭便宜的煤炭改變了19世紀的工廠和家庭經濟模式。煤炭不斷地驅動工業，並且為現代家庭產生電能。石油、天然氣、原子能和生物燃料承擔了現代社會對能源的需求，還在滿足不斷增長的全球需求。隨著汽車成了全世界身份的廣義象徵，產油國在全球經濟中發揮了越來越重要的作用。隨著對能源的需求不斷增長，來源於所有化石燃料的全球溫室氣體排放導致了氣溫上升和氣候變化。
因為本書開篇即用多種方式闡述地質變化創造了氣候系統，使生命起源成為可能，因此本書的終篇圍繞世界氣候暖化展開，有助於強調大自然和人類歷史之間的相互依存關係。聯合國的政府間氣候變化專門委員會（IPCC）於2007年發表的報告就旨在強化這種關係並令人信服地指出，2005年大氣中二氧化碳的濃度超過了過去65萬年以來180～300 ppm（百萬分之）的自然範圍。收集資料活動還在繼續進行，其中包括2007—2008年的發現記錄到中國的工業排放已經超過了IPCC的預測。IPCC的預測可能低估了全球氣候繼續變暖所帶來的危險。
世界歷史的本質
專家們試圖跨越地區和國家的界限進行研究，激起了世界史領域日益高漲的研究興趣。通過將各個國家的過往經歷融入到世界歷史之中，我們深入到歷史的片段之中，將它們融合成一個連貫的有意義的整體。這裡潛藏著一個對於歷史學家來說巨大的學術挑戰，即“跨越國家的界限來研究人口遷徙、經濟波動、氣候變化以及技術轉移的力量”。1 這仍然是一個充滿活力而又富有爭議的主題，不僅僅是因為該主題打破了歐洲和美國曆時200年來在國家敘述上的壟斷，打破了使世界上的其他國家從屬於歐美範疇的趨勢；還因為歷史學家的專業領域中沒有對於這個領域世界史的學術架構。由於極為成功的學習方法隨著時代變遷而變化，民族國家仍然是分析個人、本地和區域組織經歷的首要媒介。對於世界史學家來說，“探索那些有助於在更大的適宜背景之下定位歷史發展的關聯、比較和系統”2將越來越成為他們的主旋律。
專注於垂直趨勢的微觀歷史研究占據了大多數美國和歐洲大學的研究日程。這一特定研究持續的重要性仍舊不會改變。但是世界史中的新進展支持了歷史學家所描述的水平一體的巨觀歷史，即解釋和描述互相關聯的歷史現象。3在探索國家和民族的歷史中省視自身以描述其中的變化。致力於研究區域間的關聯和交流而環視外部世界，會較少將重點置於個人和國家之上。因為歷史學家在描述歷史事件中要應對這些變化，他們就試圖弱化歐洲的中心地位，儘管歐洲從工業革命開始直到第二次世界大戰以來都處於世界事務的支配地位。
通過弱化歐洲的地位，世界其他地區成了工業革命之前1000年更清晰的研究重點。煤炭革命釋放了來自動植物化石遺體中的能量，改變了19世紀全球的物質能源文化並且成了一個分界點，將世界分成了現代世界和現代之前的世界。此外，世界歷史包含了更為悠久和深厚的歷史內容。這個歷史內容並不局限於猶太–基督教歷史框架之中，這段歷史時期中的人類的化石遺體使考古學家、古人類學家以及基因學家洞察早期人類的生理髮展。他們的飲食結構、健康程度以及對於疾病的脆弱性，還有他們捕獵其他動物為食的生活方式，都打開了探究人類悠久歷史的視窗。4
世界環境史的本質
這本書中的世界環境史並不是全面探究人類歷史，即側重於文明、國家、個人事跡或歷史事件的人類歷史。很多已有的世界歷史研究已完成了這項重要的任務。這本書側重探究人類歷史中的巨大變化以及人類歷史和自然史之間的關係，並將研究重點放在人類世界和自然界之間的相互關係上。用J·R·麥克內爾的話來說，就是這本書“關注生物和物質環境的變化以及這些變化如何影響了人類社會。”5這本書通過重新系統地闡述先前有關區域和國家歷史的知識體系，並使這些歷史內容整合成相互關聯的知識體系，來直面上述問題。
此外，一些重新做出的闡述跨越了學科界限，利用了地質學家、氣候學家、生物進化學家、考古學家、古人類學家、人口統計學家、經濟學家以及社會科學的新的研究發現。他們在研究地球的歷史、進化、農業生產力、城市規劃、製造業、工業、商業以及能源的使用時獲得了上述發現。各個領域的專家都致力於理解曾經存在過的世界以及現在真實世界所發生的變化，這並非毫無科學依據的憑空想像。每一種學科都有自己的視角，包含一種獨特的理論結構和驗證過程。實質上，專家學者們可以從傳統的學科視角研究同一個主題，但是在研究同一個“真實世界”時進入不同的研究境地。這本書就用其獨特的方法綜合介紹了全球範圍內的巨大變化和演變，對從地球和人類起源到現代消費模式以及能源使用進行了綜述。這本書努力整合多學科，並整合地方間、區域間、全國和跨國間歷史進行綜合分析，理清生態環境對這些全球性變革的作用。
地球的歷史和人類起源
因為人類的歷史是假定全球生態系統能夠承載生命並使生命延續，這就忽視了地球的起源及其在上億年中的發展。本書沒有為地球歷史留下很大的想像空間，而是開篇審視我們所在的這個星球的進化史，進化史創造了包括人類在內的所有生命形式，並使其繁衍。這個星球有著劇烈的地殼運動，有著間斷性的波動，變成了一個複雜的大陸集合。許多科學家認為，自然界的變化為進化提供了條件。作為世界歷史學家的弗萊德·斯派爾指出：“板塊構造可能在推動生物進化（包括人類進化）方面起到了主導作用。地球陸地物質的位置不斷變化導致了洋流的變化，這種變化也影響了全球氣候。我旨在舉例說明生態和氣候體系在影響人類進化方面的主導作用。”6
儘管人類基因學以及進化生物學正在快速改變各個學科，基因學和進化生物學描繪基因和生物結構的能力也使我們深入了解了人類的進化歷程。在應對150萬年前的生態和氣候變化時，東非直立人發展了一整套和現代人類相差無幾的身體組織結構。增加了的腦容量，更扁平的臉和下巴，有斜度的骨盆利於直立行走以及更長的四肢使東非直立人有別於其他智人祖先。7伴隨著生理變化的是文化變化。古人類學家認為人們所知的直立人和早期直立猿人這樣的物種幾乎是同類。我們了解了人類和地球的共同進化過程，這更使我們致力於以生態互相依賴性為基礎來闡述歷史。
大規模人口遷徙和農業的興起
100多萬年前，不斷變涼的氣候條件改變了古人類的聚居地並促使他們從東非遷徙到了歐亞大陸。成百上千年的間隔分隔了這些人，另一隊移民紛至沓來，其中包括距今10萬年前離開非洲的現代智人。不斷變暖的氣候和下降的冰層，冰河時代大型動物群棲息地的消失，以及狩獵採集者的極度掠食，可能導致了營養環節方面的困境。
在距今10000 ~ 8000年前，世界上的很多地區都獨立發明了農業，這可能是為了應付不斷惡化的營養短缺。二氧化碳水平不斷升高以及冰河時代冰層的不斷下降，有利於早期農民選擇種植生命力更強的植物。佛萊德·斯派爾認為：“氣候變化是促成農業體系出現的全球因素中的首要因素。”8從生態角度上看，人類和動物相互依存，人類還依賴數量較少的種植作物為食。
從漁獵採集轉變到農耕方式，可以被描述為一種演變，一種智人應對無法掌控的生態變化的演變。然而，這些早期耕作者所付出的代價不可低估。數千年來，農業都要求勞作者及其牲畜的勞動密集型投入。這些早期智人身材變矮，壽命縮短，這表明他們淒涼的生存狀況。
然而，艱難困苦導致了創新和發明。人們有選擇地種植植物、飼養動物以及製造工具，提高了生產力，這使人們大規模定居並建立村莊。許多村莊成為城市，擁有複雜的社會、經濟和管理制度。充沛的食物供給使其他人可以發展技能。而技能增加了他們的流動性，這也增加了技術工具的使用量和金錢交易量。隨著擁有工匠的城市興起，許多城市成為發展中心，並過渡到了農耕文明。
早期歐亞大陸的農民和他們的家畜成功遷徙，這在先前孤立封閉的人類居住聚居區傳播了疾病，這是因為家畜飼養使人類和動物、尤其動物身上的微生物近距離接觸，並使人類成為病原攜帶者。儘管食物產量有所增加，人口爆炸直到20世紀才出現。在全世界範圍內死亡率下降而出生率並沒有上升導致全球人口急劇增長。急劇增長發生，是因為人們“突然像兔子一樣繁殖，而不像蒼蠅一樣死亡”。9
早期農業社會成為人口增長、手工業生產和工業化的先決條件。人類學家阿爾夫·霍恩伯格（Alf Hornborg）指出：“為了農業生產，改善土地是所有大洲在前工業化社會中資本積累的主要方式，同時也是人類數千年來改善自然環境最為實在的方式之一。”10正如這本書中指出的，人口增長以及城市的優勢地位成為人類社會過渡到農業社會的顯著結果。
人口增長和城市的興起
數百萬年以來，人類的數量增長微乎其微。某一理論提出距今74000年前蘇門答臘的托巴火山噴發是過去260萬年前最大的一次噴發，導致全球變冷，致使數千早期智人死亡。這一人口銳減的證明被寫入了我們的DNA之中。11儘管在過去5萬年之中，數萬億人出生，人類歷史上人口增長仍然緩慢，直到19世紀工業革命時還沒有達到7.5億。12
在古代，城市成為安全、保護、管理和派發食物以及提供服務的地理性中心。從這些責任義務上講，城邦和農業文明得以產生，人口密度在一些城市中心達到了19世紀的水平。早期的蘇美爾人城市——烏魯克擁有每平方英畝60人的人口密度，距今5300年前人口達到了2萬～3萬人。這和19世紀的法國巴黎的人口密度相當。13
一旦城市突破古代和中世紀人為設定的壁壘，水平性低密度增長和垂直性高密度增長因為真實可見的資源而此消彼長。例如，在中國和日本，大量人口增長發生在公元1750年後的農村地區，而歐洲的人口增長主要發生在1750—1850年定居地或人口稠密的地區。隨著人類的生態腳步進一步擴展和深化，人口增長和城市化進程對生態系統構成相當大的壓力，其中包括林地、淡水和野生動物。
在現代世界中，這些歷史性變化和低密度生活方式的擴展導致消耗更多能源，排放大量的溫室氣體。居住在市郊的人比那些居住在距離市中心5英里範圍內的人多購買85%的汽油。這種不平衡致使每年每輛車排放出大約6噸二氧化碳。14想像一下，城市就是“巨大的碳減排機器”，其中的“步行道像性感的混血兒”，城市中的汽車可以保留15年，而縱橫交錯的街道有100多年的歷史，這會成為已開發國家城市復興的樣板，也是開發中國家不斷城市化的典範。15
城市以及製造業和工業的興起
人口增長和城市化進程可以追溯到製造業和工業的發展。這兩項變革和發展在這本書里均有所闡述。製造業和工業化進程有著漫長的演變歷史，其中穿插著改變生產方式的發明創造。然而，其核心是加強火的使用，這是100多萬年前的遠古東非直立人的發現。由於手工藝和有技術含量的貿易成為古代城市中有活力的職業種類，小規模的手工製造使用了開放式的坑式爐和熔爐。這樣的使用方式在橫跨歐亞地區以及從地中海到印度和中國地區的城市手工作坊和許多高度分散的鄉村家庭式作坊中蓬勃發展。
直到18世紀和19世紀生產方式從手工作坊過渡到工廠，世界經濟集中到了多中心經濟體之間的互相影響上。亞洲的手工作坊主要集中在印度和中國，這些作坊向其全球貿易夥伴提供了超過80%的消費品，其中包括印染棉布、生絲和瓷器。來自亞洲的香料，特別是胡椒粉成了歐亞大陸地區原來味道寡淡的菜餚的調味劑。當歐洲突破有機能源供應量銳減帶來的瓶頸時，上述活動潮流和相互影響發生了改變。煤炭革命，通過燃燒化石礦物並將水轉化為蒸汽汲取無機能源，提高了生產力。蒸汽機提高了經濟效率，將現代世界和前現代世界分割開來。正如歷史學家哈羅德·李福塞（Harold Livesay）所寫到的：“物質世界的可能性在1780—1880年被極大地改變了。以往歷史均未見證如此巨大的改變。”16
工業化使工廠替代了手工作坊，使貨幣資本主義替代了商品交換，使動力織布機代替了手工織布機，使大規模生產代替了手工製造。在許多工業企業中蒸汽渦輪機取代了蒸汽發動機。發明、投資和創新等同於創造財富，而勞苦大眾們湧入城市尋求更好的生活。隨著階級間的差距越來越大，財富集中在大企業家和製造業主手中，貧困變得普遍起來。
隨著工業城市在19世紀經歷了爆炸式的人口增長而危及自古以來的城市基礎設施，經濟財富的創造帶來了沉重的環境代價。震耳欲聾的噪聲，腐爛的家畜屍體發出令人窒息的氣味，被屠宰的豬和牛血淋淋的遺骸散落在下水道和小溝渠之中，還有糞坑中、地下室和廁所中充溢著人類的排泄物，都時時提醒人們城市在衰敗。
在很長一段時間中，這些工業城市都在創造財富，成了進步的領頭羊。窮人依然貧窮，收入依然不平等分配。但是和農村地區相比，壽命延長可能是居住在現代20世紀城市的人們的特點。由於工業化城市帶動了生產資料（如鋼鐵、機車和貨車、紡織工業品）的生產，這些城市也成為了擴展消費產品的載體。
世界貿易和嶄新的世界生態系統
和製造業以及工業相似的情況是，消費品為500年來的產品創新、市場拓展以及產品更替開闢了廣闊的途徑。然而和工業生產不同的是，消費品中的商業模式起源於18世紀，橫跨歐亞大陸，廣泛存在於印度洋的貿易夥伴之中並綿延了數個世紀。消費品的歷史，伴隨著從奢侈品轉型到廣大消費者購買的商品，給讀者提供了從歷史視角解讀現代世界大規模消費行為及其對生態環境的影響。在本書中展示的消費品歷史是農業、人口變化和城市化中全球環境變化合情合理的結果。
國際交易市場及其對全球能源、人口和貨物流向的影響變得史無前例。糖產量增加以及價格下跌直接和奴隸勞動力相關。將西非奴隸輸入到美洲在甘蔗種植園中勞作不僅改變了西方世界糖的消費方式，而且數世紀以來將人類關係變成了支配與從屬關係。17太陽提供了能將種子培育成甘蔗和茶葉的能量，而搭載著貿易之風的商船將奴隸從西非運送到西印度群島和巴西，燒煤的火車將茶葉和糖類帶給了消費者們。18 J·R·麥克內爾揭示了生態相互依賴性如何塑造美洲熱帶地區的地緣政治史。當奴隸們在17世紀抵達美洲種植糖類作物時，隨著他們到來的販奴船也帶來了埃及伊蚊，一種黃熱病的傳播媒介。許多西非人獲得了免疫性，而來自溫帶氣候下的歐洲人則沒有這樣的免疫能力。美洲熱帶地區已被改變的種植地貌成了埃及伊蚊繁殖的溫床。法國和英國軍隊在加勒比海試圖擊敗西班牙人時，由於黃熱病的爆發蒙受了慘重的損失。19
礦物燃料和氣候變化
能源是個無處不在的範疇，讀者可以在本書通篇發現它的蹤跡。雖然燃燒煤將人類從現代社會以前使用有機能源（木頭、生物能量、動物糞便）的束縛中解放了出來。煤的使用排放出碳、硫和氮的氧化物，使空氣品質下降，使大氣以驚人的速度變暖，環境退化和破壞的漫長曆程開始了。在歷經數個世紀對風速和自然水流的控制利用之後，人類轉而燃燒煤加速了工業化的進程。這些能量，輔以人類勞動力，推動了紡織廠的紡織機、木材廠的鋸機和車床，以及鋼鐵廠的破碎機、切割機和研磨機。和火電廠相比，所有這些能量來源及其工業產出都對土地和水源構成了較輕的污染。
比木頭便宜的煤炭改變了19世紀的工廠和家庭經濟模式。煤炭不斷地驅動工業，並且為現代家庭產生電能。石油、天然氣、原子能和生物燃料承擔了現代社會對能源的需求，還在滿足不斷增長的全球需求。隨著汽車成了全世界身份的廣義象徵，產油國在全球經濟中發揮了越來越重要的作用。隨著對能源的需求不斷增長，來源於所有化石燃料的全球溫室氣體排放導致了氣溫上升和氣候變化。
因為本書開篇即用多種方式闡述地質變化創造了氣候系統，使生命起源成為可能，因此本書的終篇圍繞世界氣候暖化展開，有助於強調大自然和人類歷史之間的相互依存關係。聯合國的政府間氣候變化專門委員會（IPCC）於2007年發表的報告就旨在強化這種關係並令人信服地指出，2005年大氣中二氧化碳的濃度超過了過去65萬年以來180～300 ppm（百萬分之）的自然範圍。收集資料活動還在繼續進行，其中包括2007—2008年的發現記錄到中國的工業排放已經超過了IPCC的預測。IPCC的預測可能低估了全球氣候繼續變暖所帶來的危險。
名人推薦
“這是一本不同凡響的書。這本書既建立在歷史研究領域的基礎之上，又適時地拓展了這一領域。本書有很多亮點，比如與組織很多世界歷史課程的教學兼容，同時，本書不僅介紹了像農業和工業的出現這樣的重大變革，還介紹了一些不太為人所熟悉的事件的演變，比如遷徙模式的環境影響。因為這本書，我們才能讀到這樣的真知灼見，認識到人類如何與自然相互作用，還認識到現在的環境問題與過去千絲萬縷的聯繫。”
——彼得·N·斯特恩斯，喬治梅森大學《世界歷史上的工業革命》一書的作者
“彭納將會備受稱讚，因為他完成了一部包含全世界和所有人類歷史在內的環境歷史。在人類與世界多樣環境的關係惡化之際，這樣一份具有教育意義的資料變得愈發重要。”
——大衛·克里斯琴，麥覺里大學（聖地亞哥州立大學前身）《時間地圖：巨觀歷史介紹》一書的作者
“對全球歷史富有洞察力的調查……這本書用清晰易懂的語言出色地綜合了多個學科的知識。這本書的寬度和知識性及其與當今世界的關聯性使讀者愛不釋手。”
——傑弗里·K·斯泰恩，史密森學會工程和環境歷史館長《美國森林覆蓋的濕地：從荒原到寶貴的資源》一書的作者
“彭納將人類歷史和自然歷史編織成一個完整的、引入入勝的故事。在他看來，人類的發明創造、文化與交流、營養學、大氣化學和板塊結構學只是很多過程的一部分，這些過程不斷地交織在一起，也不斷地變化……人類、自然和地球的過去與命運密不可分、休戚與共。”
——亞當·麥基翁，哥倫比亞大學《傷感的秩序：1834－1929年亞洲移民和邊界的全球化》一書的作者
“彭納將淵博的知識與本質結合在一起，他從事著一門涉獵廣、有挑戰性的學科——地球自然和人類史，並將這門學科濃縮為一本可信、易讀、有啟發性的書。”
——威廉·B·邁耶，科爾蓋特大學《人類對地球的影響》一書的作者
——彼得·N·斯特恩斯，喬治梅森大學《世界歷史上的工業革命》一書的作者
“彭納將會備受稱讚，因為他完成了一部包含全世界和所有人類歷史在內的環境歷史。在人類與世界多樣環境的關係惡化之際，這樣一份具有教育意義的資料變得愈發重要。”
——大衛·克里斯琴，麥覺里大學（聖地亞哥州立大學前身）《時間地圖：巨觀歷史介紹》一書的作者
“對全球歷史富有洞察力的調查……這本書用清晰易懂的語言出色地綜合了多個學科的知識。這本書的寬度和知識性及其與當今世界的關聯性使讀者愛不釋手。”
——傑弗里·K·斯泰恩，史密森學會工程和環境歷史館長《美國森林覆蓋的濕地：從荒原到寶貴的資源》一書的作者
“彭納將人類歷史和自然歷史編織成一個完整的、引入入勝的故事。在他看來，人類的發明創造、文化與交流、營養學、大氣化學和板塊結構學只是很多過程的一部分，這些過程不斷地交織在一起，也不斷地變化……人類、自然和地球的過去與命運密不可分、休戚與共。”
——亞當·麥基翁，哥倫比亞大學《傷感的秩序：1834－1929年亞洲移民和邊界的全球化》一書的作者
“彭納將淵博的知識與本質結合在一起，他從事著一門涉獵廣、有挑戰性的學科——地球自然和人類史，並將這門學科濃縮為一本可信、易讀、有啟發性的書。”
——威廉·B·邁耶，科爾蓋特大學《人類對地球的影響》一書的作者
